JPH09179301A - Positive radiation-sensitive composition - Google Patents
Positive radiation-sensitive compositionInfo
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- JPH09179301A JPH09179301A JP7350719A JP35071995A JPH09179301A JP H09179301 A JPH09179301 A JP H09179301A JP 7350719 A JP7350719 A JP 7350719A JP 35071995 A JP35071995 A JP 35071995A JP H09179301 A JPH09179301 A JP H09179301A
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- structural unit
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は遠紫外領域の光を用いたハーフミクロ
ンリソグラフィーに対応できる高解像力を有し、しかも
露光と露光後ベークとの間の引置き時間に対する安定性
が良好な化学増幅型ポジ型フォトレジストを提供するこ
とにある。
【解決手段】 構造単位(I)を含む樹脂A、構造単位
(II)を含む樹脂Bおよび光または電子線などの放射
線により酸を発生する化合物Cを主成分として含有する
ことよりなるポジ型感放射線性組成物。
【化1】
(上記式中、R1、R2、R3、R7、R8、及びR9は水素
原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、R4及び
R5は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表わ
し、R6及びR10は炭素数1〜10のアルキル基を表わ
す。また、R4とR5或いはR4とR6とが互いに結合し
て、炭素数3〜10の環を形成していてもよい。)(57) Abstract: The present invention has a high resolution capable of supporting half-micron lithography using light in the far-ultraviolet region, and has good stability with respect to the delay time between exposure and post-exposure bake. Another object of the present invention is to provide a chemically amplified positive photoresist. SOLUTION: A positive feeling is obtained by containing as a main component a resin A containing a structural unit (I), a resin B containing a structural unit (II) and a compound C which generates an acid by radiation such as light or electron beam. Radioactive composition. Embedded image (In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 7 , R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or 1 carbon atom. And R 6 and R 10 each represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 and R 5 or R 4 and R 6 are bonded to each other to form an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms. May form a ring.)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は一般に輻射線に感応
するポジ型感放射線性組成物に関するものであり、詳し
くは本発明は、特定の構造単位を含む2種類の樹脂およ
び光または電子線などの放射線により酸を発生する化合
物Cを主成分として含有する解像力及び安定性に優れた
感放射線性組成物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a radiation-sensitive positive-working radiation-sensitive composition, and more specifically, the present invention relates to two types of resins containing a specific structural unit and light or electron beams. The present invention relates to a radiation-sensitive composition containing, as a main component, a compound C that generates an acid by the irradiation of radiation and having excellent resolution and stability.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路の高集積度化は、一般に
言われるように3年間に4倍のスピードで進行し、例え
ばダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー(DR
AM)を例にとれば、現在では、4Mビットの記憶容量
を持つものの本格生産が開始されている。それにともな
って集積回路の生産に不可欠のフォトリソグラフィー技
術に対する要求も次第にきびしくなってきており、例え
ば、4MビットDRAMの生産には、0.8μmレベル
のリソグラフィー技術が必要とされ、更に高集積度化の
進んだ16MDRAMにおいては、0.5μmレベル、
64MDRAMでは0.35μmレベルのリソグラフィ
ー技術が必要とされるものと予想されている。これにと
もない、レジストの露光に用いられる波長も、水銀灯の
g線(436nm)からi線(365nm)、さらにK
rFエキシマレーザ光(248nm)へと短波長化が進
んでいる。ところが従来のナフトキノンジアジドを感光
剤とするポジ型フォトレジストでは、KrFエキシマレ
ーザ光などの遠紫外領域の光に対しては透過率が非常に
低く、低感度かつ低解像力となってしまう。2. Description of the Related Art As the degree of integration of a semiconductor integrated circuit is generally increased four times in three years as generally known, for example, dynamic random access memory (DR)
AM) as an example, full-scale production has started at present with a storage capacity of 4 Mbits. Along with this, the demand for photolithography technology, which is indispensable for the production of integrated circuits, is becoming more and more strict. For example, the production of 4M bit DRAM requires a lithography technology of 0.8 μm level, and higher integration is required. In the advanced 16M DRAM, 0.5 μm level,
It is expected that a lithography technology of 0.35 μm level will be required for 64M DRAM. Along with this, the wavelength used for exposing the resist is also changed from the g-line (436 nm) to the i-line (365 nm) of the mercury lamp, and the K-line.
The wavelength has been shortened to rF excimer laser light (248 nm). However, the conventional positive photoresist using naphthoquinonediazide as a photosensitizer has a very low transmittance for light in the far ultraviolet region such as KrF excimer laser light, resulting in low sensitivity and low resolution.
【0003】このような問題を解決するために新しいポ
ジ型レジストとして、光酸発生剤と酸触媒反応によりア
ルカリ現像液に対する溶解性が増大するような化合物と
からなる化学増幅型ポジ型フォトレジストが種々提案さ
れている。しかして、このような化学増幅型ポジ型フォ
トレジストにおいて、高解像力を得るためには、酸触媒
反応によりアルカリ現像液に対する溶解性が増大するよ
うな化合物の構造の選定が非常に重要である。また、化
学増幅型ポジ型フォトレジストにおける特有の問題とし
て、露光と露光後ベーク(ポスト・エクスポージャー・
ベーク)との間の引置き時間に対する安定性の問題があ
る。すなわち、露光とポスト・エクスポージャー・ベー
クとの間に時間が空くと露光部分のレジスト膜表面がア
ルカリ現像液に不溶となり、レジストの解像力が低下す
るという現象がしばしば起こるのである。In order to solve such a problem, as a new positive type resist, there is a chemically amplified positive type photoresist composed of a photo-acid generator and a compound whose solubility in an alkali developing solution is increased by an acid-catalyzed reaction. Various proposals have been made. However, in order to obtain high resolution in such a chemically amplified positive photoresist, it is very important to select a structure of a compound that increases the solubility in an alkali developing solution by an acid-catalyzed reaction. Further, as a peculiar problem in the chemically amplified positive photoresist, exposure and post exposure bake (post exposure,
There is a problem of stability with respect to the resting time with respect to baking. That is, when a time is left between the exposure and the post-exposure bake, the resist film surface in the exposed portion becomes insoluble in the alkaline developer, and the resolution of the resist is often reduced.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決した遠紫外領域の光を用いたハ
ーフミクロンリソグラフィーに対応できる高解像力を有
し、しかも露光と露光後ベークとの間の引置き時間に対
する安定性が良好な化学増幅型ポジ型フォトレジストを
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to have a high resolution capable of supporting half-micron lithography using light in the far ultraviolet region, which has solved the above-mentioned problems of the prior art, and has an exposure and post-exposure bake. Another object of the present invention is to provide a chemically amplified positive photoresist having good stability with respect to a leaving time between and.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】化学増幅型ポジ型フォト
レジストにおいて、その解像力を高くするためには、露
光により発生した酸が有効に作用し、露光量に対するレ
ジスト膜のアルカリ溶解性変化を大きくすることが必要
である。また、露光後の露光部分のレジスト膜表面がア
ルカリ現像液に不溶となる現象の原因一つは、化学増幅
型ポジ型レジストでは一般に、露光によって発生した微
量の酸の触媒作用により、レジスト膜にアルカリ不溶性
を与えている保護基が切断され、アルカリ可溶性となる
機構によって画像形成が行われ、しかもこの脱保護基反
応が主として、露光後ベークの段階で進行することにあ
る。すなわち、露光後、脱保護基反応が進行する前に、
露光によって発生した微量の酸が大気中の塩基性不純物
によって失活し、レジスト膜表面の酸濃度が不足するた
めに、アルカリ不溶となり、レジストの解像力が低下す
るのである。In order to increase the resolution of a chemically amplified positive type photoresist, the acid generated by exposure acts effectively to increase the alkali solubility change of the resist film with respect to the exposure amount. It is necessary to. In addition, one of the causes of the phenomenon that the resist film surface of the exposed portion after exposure becomes insoluble in an alkali developing solution is that in a chemically amplified positive resist, the resist film is generally catalyzed by a small amount of acid generated by exposure. Image formation is carried out by a mechanism in which the protective group imparting alkali-insolubility is cleaved to become alkali-soluble, and this deprotecting group reaction mainly proceeds in the post-exposure baking step. That is, after the exposure, before the deprotection group reaction proceeds,
A small amount of acid generated by exposure is deactivated by basic impurities in the air, and the acid concentration on the surface of the resist film is insufficient, so that it becomes insoluble in alkali and the resolution of the resist is lowered.
【0006】この問題を解決するために、露光によって
発生した微量の酸が大気中の塩基性不純物によって失活
する前に、脱保護基反応を充分進行させるような保護基
の種類とその脱離反応性につき着目し、脱離しやすい保
護基の選択について鋭意検討した結果、特定の構造単位
を含む樹脂を2種類用いることにより、従来使用されて
いるものと比較して、解像力の高いしかも露光と露光後
ベークとの間の引置き時間に対する安定性が良好な化学
増幅型ポジ型フォトレジスト組成物が得られることを見
いだし本発明に至った。In order to solve this problem, the kind of protecting group and its elimination that allow the deprotecting reaction to proceed sufficiently before the trace amount of acid generated by exposure is deactivated by the basic impurities in the atmosphere. As a result of diligently studying the selection of the protective group which is easy to be removed, focusing on the reactivity, the use of two kinds of resins containing a specific structural unit has a higher resolution than that which has been conventionally used, and the exposure It was found that a chemically amplified positive photoresist composition having good stability against the post-exposure bake time can be obtained, and the present invention was completed.
【0007】すなわち本発明の要旨は、構造単位(I)
を含む樹脂A、構造単位(II)を含む樹脂Bおよび光
または電子線などの放射線により酸を発生する化合物C
を主成分として含有することを特徴とするポジ型感放射
線性組成物に存する。That is, the gist of the present invention is to provide structural unit (I)
A containing A, a resin B containing a structural unit (II), and a compound C generating an acid by radiation such as light or electron beam.
A positive-type radiation-sensitive composition characterized by containing as a main component.
【0008】[0008]
【化1】 Embedded image
【0009】(上記式中、R1、R2、R3、R7、R8、
及びR9は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表
わし、R4及びR5は水素原子又は炭素数1〜10のアル
キル基を表わし、R6及びR10は炭素数1〜10のアル
キル基を表わす。また、R4とR5あるいはR4とR6とが
互いに結合して、炭素数3〜10の環を形成していても
よい。)(In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 7 , R 8 ,
And R 9 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 6 and R 10 each have 1 to 10 carbon atoms. Represents an alkyl group. In addition, R 4 and R 5 or R 4 and R 6 may be bonded to each other to form a ring having 3 to 10 carbon atoms. )
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、樹脂Aとしては構造単位(I)を含
む樹脂であり現像時に露光部がアルカリ可溶性となり、
アルカリ現像液に溶出し、均一なレジスト膜形成能のあ
るものであれば何でも用いることができるが、例えばヒ
ドロキシスチレン単独での重合またはヒドロキシスチレ
ンと各種のビニルモノマーとを共重合して得られる樹脂
のヒドロキシスチレン由来の水酸基の一部分をアセター
ル化またはケタール化したものを用いることができる。
ヒドロキシスチレンと共重合するビニルモノマーとして
は、アクリル酸、ビニルアルコールまたは、これらの誘
導体などが用いられる。樹脂Aとして特に好ましくはポ
リビニルフェノールの水酸基の一部を前記式(III)
で保護した樹脂が用いられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
In the present invention, the resin A is a resin containing the structural unit (I), and the exposed portion becomes alkali-soluble during development,
Any substance that can be dissolved in an alkaline developer and has a uniform resist film-forming ability can be used. For example, a resin obtained by polymerization of hydroxystyrene alone or copolymerization of hydroxystyrene and various vinyl monomers. It is possible to use an acetalized or ketalized part of the hydroxyl group derived from hydroxystyrene.
As the vinyl monomer copolymerized with hydroxystyrene, acrylic acid, vinyl alcohol, or derivatives thereof are used. As the resin A, it is particularly preferable that a part of the hydroxyl groups of polyvinylphenol is represented by the above formula (III).
The resin protected with is used.
【0011】ポリビニルフェノールの場合、具体的に
は、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレ
ン、p−ヒドロキシスチレン、2−(o−ヒドロキシフ
ェニル)プロピレン、2−(m−ヒドロキシフェニル)
プロピレン、2−(p−ヒドロキシフェニル)プロピレ
ンなどのヒドロキシスチレン類の単独または2種以上を
ラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤またはカチオ
ン重合開始剤の存在下で重合した樹脂が用いられる。ま
た、重合後樹脂の吸光度を下げるために水素添加を行な
ったものを用いてもよい。ポリビニルフェノールの重量
平均分子量はポリスチレン換算値(ゲル・パーミエーシ
ョン・クロマトグラフィ測定)で、1,000〜10
0,000、好ましくは7,000以上60,000以
下、さらに好ましくは9,000以上60,000以下
のものが用いられる。ポリビニルフェノールの分子量
が、この範囲よりも小さいとレジストとしての十分な塗
膜が得られず、耐熱性も悪くなり、この範囲よりも大き
いと露光部分のアルカリ現像液に対する溶解性が小さく
なり、レジストのパターンが得られない。In the case of polyvinylphenol, specifically, o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, 2- (o-hydroxyphenyl) propylene, 2- (m-hydroxyphenyl).
A resin obtained by polymerizing hydroxystyrenes such as propylene and 2- (p-hydroxyphenyl) propylene alone or in combination of two or more in the presence of a radical polymerization initiator, an anionic polymerization initiator or a cationic polymerization initiator is used. Further, a resin which has been subjected to hydrogenation in order to reduce the absorbance of the resin after polymerization may be used. The weight average molecular weight of polyvinylphenol is 1,000 to 10 in terms of polystyrene (measured by gel permeation chromatography).
It is preferably 10,000 or more and 7,000 or more and 60,000 or less, more preferably 9,000 or more and 60,000 or less. If the molecular weight of polyvinylphenol is smaller than this range, a sufficient coating film as a resist cannot be obtained, and the heat resistance also deteriorates. If it is larger than this range, the solubility of the exposed part in an alkaline developing solution becomes small, and the resist Pattern cannot be obtained.
【0012】構造単位(I)を含む樹脂Aが、ポリビニ
ルフェノールの水酸基の一部を式(III)で保護した
樹脂である場合、プロトンNMRスペクトルで芳香族水
素に由来するδ値6.0から7.2までのピーク面積
と、アセタール基の水素に由来するδ値5.0から5.
6までのピーク面積との比が8:1以上40:1以下で
あることが好ましい。構造単位(I)において、R4及
びR5は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基であ
り、R6は炭素数1〜10のアルキル基であれば、R4と
R5あるいはR4とR6とが互いに結合して、炭素数3〜
10の環を形成していてもよいが、好ましくはR4が炭
素数1〜10のアルキル基であり、R5が水素原子であ
り、R6は炭素数1〜10のアルキル基である。When the resin A containing the structural unit (I) is a resin in which a part of hydroxyl groups of polyvinylphenol is protected by the formula (III), a δ value of 6.0 derived from aromatic hydrogen in a proton NMR spectrum is obtained. The peak area up to 7.2 and the δ value of 5.0 to 5. derived from hydrogen of the acetal group.
It is preferable that the ratio of the peak area up to 6 is 8: 1 or more and 40: 1 or less. In the structural unit (I), R 4 and R 5 are hydrogen atoms or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 6 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 and R 5 or R 4 And R 6 are bonded to each other to have a carbon number of 3 to
Although it may form 10 rings, R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 5 is a hydrogen atom, and R 6 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
【0013】樹脂Bとしては構造単位(II)を含む樹
脂であり、樹脂Aと同様現像時に露光部がアルカリ可溶
性となり、アルカリ現像液に溶出し、均一なレジスト膜
形成能のあるものであれば何でも用いることができる
が、例えばヒドロキシスチレン単独での重合またはヒド
ロキシスチレンと各種のビニルモノマーとを共重合して
得られる樹脂のヒドロキシスチレン由来の水酸基の一部
分を炭酸エステル化したものを用いることができる。ヒ
ドロキシスチレンと共重合するビニルモノマーとして
は、アクリル酸、ビニルアルコールまたは、これらの誘
導体などが用いられる。樹脂Bとして特に好ましくはポ
リビニルフェノールの水酸基の一部を前記式(IV)で
保護した樹脂が用いられる。また、その保護基の導入率
は熱分解による重量減少率で推定することが可能である
が、通常これらカーボネート基はポリマー主鎖の分解温
度よりも低い50℃〜250℃程度で分解し脱離する。
本発明のポジ型感放射線性組成物においては、このカー
ボネート基の50℃〜250℃での分解による重量減少
率が10%以上40%以下が好ましく、さらに好ましく
は15%以上30%以下である。重量減少率がこの範囲
よりも小さいと、露光前後のアルカリ現像液に対する溶
解速度差が小さくなり、レジストの解像力が低下する。
また重量減少率がこの範囲よりも大きいと露光後のカー
ボネート基の脱離に多くの酸が必要となり、露光後の引
置き時の酸の失活による影響を受けやすくなる。The resin B is a resin containing the structural unit (II), and as in the case of the resin A, if the exposed portion becomes alkali-soluble during development and elutes in an alkali developing solution and has a uniform resist film forming ability. Although anything can be used, for example, it is possible to use a resin obtained by polymerizing hydroxystyrene alone or copolymerizing hydroxystyrene with various vinyl monomers and partially carbonizing a part of hydroxyl groups derived from hydroxystyrene. . As the vinyl monomer copolymerized with hydroxystyrene, acrylic acid, vinyl alcohol, or derivatives thereof are used. As the resin B, a resin in which a part of the hydroxyl groups of polyvinylphenol is protected by the above formula (IV) is particularly preferably used. The rate of introduction of the protective group can be estimated by the rate of weight loss due to thermal decomposition. Usually, these carbonate groups are decomposed and eliminated at about 50 ° C to 250 ° C, which is lower than the decomposition temperature of the polymer main chain. To do.
In the positive-type radiation-sensitive composition of the present invention, the weight reduction rate due to the decomposition of the carbonate group at 50 ° C. to 250 ° C. is preferably 10% or more and 40% or less, more preferably 15% or more and 30% or less. . If the weight reduction rate is less than this range, the difference in dissolution rate in the alkali developing solution before and after exposure becomes small, and the resolution of the resist decreases.
If the weight reduction rate is larger than this range, a large amount of acid is required to remove the carbonate group after exposure, and the acid is easily affected by deactivation of the acid during storage after exposure.
【0014】ポリビニルフェノールの場合、具体的に
は、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレ
ン、p−ヒドロキシスチレン、2−(o−ヒドロキシフ
ェニル)プロピレン、2−(m−ヒドロキシフェニル)
プロピレン、2−(p−ヒドロキシフェニル)プロピレ
ンなどのヒドロキシスチレン類の単独または2種以上を
ラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤またはカチオ
ン重合開始剤の存在下で重合した樹脂が用いられる。ま
た、重合後樹脂の吸光度を下げるために水素添加を行な
ったものを用いてもよい。ポリビニルフェノールの重量
平均分子量はポリスチレン換算値(ゲル・パーミエーシ
ョン・クロマトグラフィ測定)で、1,000〜10
0,000、好ましくは1,000以上60,000以
下のものが用いられる。ポリビニルフェノールの分子量
が、この範囲よりも小さいとレジストとしての十分な塗
膜が得られず、耐熱性も悪くなり、この範囲よりも大き
いと露光部分のアルカリ現像液に対する溶解性が小さく
なり、レジストのパターンが得られない。In the case of polyvinylphenol, specifically, o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, 2- (o-hydroxyphenyl) propylene, 2- (m-hydroxyphenyl).
A resin obtained by polymerizing hydroxystyrenes such as propylene and 2- (p-hydroxyphenyl) propylene alone or in combination of two or more in the presence of a radical polymerization initiator, an anionic polymerization initiator or a cationic polymerization initiator is used. Further, a resin which has been subjected to hydrogenation in order to reduce the absorbance of the resin after polymerization may be used. The weight average molecular weight of polyvinylphenol is 1,000 to 10 in terms of polystyrene (measured by gel permeation chromatography).
The number of those used is 10,000, preferably 1,000 or more and 60,000 or less. If the molecular weight of polyvinylphenol is smaller than this range, a sufficient coating film as a resist cannot be obtained, and the heat resistance also deteriorates. If it is larger than this range, the solubility of the exposed part in an alkaline developing solution becomes small, and the resist Pattern cannot be obtained.
【0015】光または電子線などの放射線により酸を発
生する化合物(光酸発生剤)Cとしては、露光に用いら
れる光または電子線によって酸を発生するものであれ
ば、何でも用いることができるが、具体的には、たとえ
ば、トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、ト
リス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、トリス
(ジブロモメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス
(トリブロモメチル)−6−p−メトキシフェニル−s
−トリアジンなどのハロゲン含有s−トリアジン誘導
体、1,2,3,4−テトラブロモブタン、1,1,
2,2−テトラブロモエタン、四臭化炭素、ヨードホル
ムなどのハロゲン置換パラフィン系炭化水素、ヘキサブ
ロモシクロヘキサン、ヘキサクロロシクロヘキサン、ヘ
キサブロモシクロドデカンなどのハロゲン置換シクロパ
ラフィン系炭化水素、ビス(トリクロロメチル)ベンゼ
ン、ビス(トリブロモメチル)ベンゼンなどのハロゲン
含有ベンゼン誘導体、トリブロモメチルフェニルスルホ
ン、トリクロロメチルフェニルスルホン、2,3−ジブ
ロモスルホランなどのハロゲン含有スルホン化合物、ト
リス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレートな
どのハロゲン含有イソシアヌレート誘導体、トリフェニ
ルスルホニウムクロライド、トリフェニルスルホニウム
メタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム
p−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウム
テトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘ
キサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウム
ヘキサフルオロホスホネートなどのスルホニウム塩、ジ
フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネー
ト、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、
ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、
ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネートな
どのヨードニウム塩が挙げられる。As the compound (photoacid generator) C which generates an acid by radiation such as light or electron beam, any compound can be used as long as it can generate an acid by light or electron beam used for exposure. Specifically, for example, tris (trichloromethyl) -s-triazine, tris (tribromomethyl) -s-triazine, tris (dibromomethyl) -s-triazine, 2,4-bis (tribromomethyl)- 6-p-methoxyphenyl-s
-Halogen-containing s-triazine derivatives such as triazine, 1,2,3,4-tetrabromobutane, 1,1,
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as 2,2-tetrabromoethane, carbon tetrabromide, and iodoform; halogen-substituted cycloparaffinic hydrocarbons such as hexabromocyclohexane, hexachlorocyclohexane, and hexabromocyclododecane; bis (trichloromethyl) benzene , Halogen-containing benzene derivatives such as bis (tribromomethyl) benzene, halogen-containing sulfone compounds such as tribromomethylphenylsulfone, trichloromethylphenylsulfone, and 2,3-dibromosulfolane; tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate Such as halogen-containing isocyanurate derivatives, triphenylsulfonium chloride, triphenylsulfonium methanesulfonate, and triphenylsulfonium trifluoromethanesulfate , Sulfonium salts such as triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluoroarsenate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyl Iodonium tetrafluoroborate,
Diphenyliodonium hexafluoroarsenate,
Examples include iodonium salts such as diphenyliodonium hexafluorophosphonate.
【0016】更に、p−トルエンスルホン酸メチル、p
−トルエンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸
ブチル、p−トルエンスルホン酸フェニル、1,2,3
−トリ(p−トルエンスルホニル)ベンゼン、p−トル
エンスルホン酸ベンゾインエステル、メタンスルホン酸
メチル、メタンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸ブ
チル、1,2,3−トリ(メタンスルホニル)ベンゼ
ン、メタンスルホン酸フェニル、メタンスルホン酸ベン
ゾインエステル、トリフルオロメタンスルホン酸メチ
ル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、トリフルオ
ロメタンスルホン酸ブチル、1,2,3−トリ(トリフ
ルオロメタンスルホニル)ベンゼン、トリフルオロメタ
ンスルホン酸フェニル、トリフルオロメタンスルホン酸
ベンゾインエステルなどのスルホン酸エステル類、ジフ
ェニルジスルホンなどのジスルホン類、ジ(フェニルス
ルホニル)ジアゾメタン、ジ(シクロヘキシルスルホニ
ル)ジアゾメタンなどのスルホンジアジド類、o−ニト
ロベンジル−p−トルエンスルホネートなどのo−ニト
ロベンジルエステル類、N,N’−ジ(フェニルスルホ
ニル)ヒドラジドなどのスルホンヒドラジド類なども挙
げられる。Further, methyl p-toluenesulfonate, p
-Ethyl toluene sulfonate, butyl p-toluene sulfonate, phenyl p-toluene sulfonate, 1,2,3
-Tri (p-toluenesulfonyl) benzene, p-toluenesulfonic acid benzoin ester, methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, butyl methanesulfonate, 1,2,3-tri (methanesulfonyl) benzene, phenyl methanesulfonate Benzoin methanesulfonate, methyl trifluoromethanesulfonate, ethyl trifluoromethanesulfonate, butyl trifluoromethanesulfonate, 1,2,3-tri (trifluoromethanesulfonyl) benzene, phenyl trifluoromethanesulfonate, benzoin trifluoromethanesulfonate Sulfonates such as esters, disulfones such as diphenyldisulfone, di (phenylsulfonyl) diazomethane, di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, etc. Sulfonic diazide compounds, o-o-nitrobenzyl esters such as nitrobenzyl -p- toluenesulfonate, N, may also be mentioned, such as N'- disulfonic hydrazides such as (phenylsulfonyl) hydrazide.
【0017】これら酸発生剤のうちで特に好ましくは、
発生する酸がスルホン酸、スルフェン酸、スルフィン酸
のいずれかである化合物である。具体的には、トリフェ
ニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニ
ルヨードニウムp−トルエンスルホネートなどのオニウ
ムのスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸フェニル、
1,2,3−トリ(p−トルエンスルホニル)ベンゼン
などのスルホン酸エステル類、ジフェニルジスルホンな
どのジスルホン類、ジ(フェニルスルホニル)ジアゾメ
タン、ジ(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタンな
どのスルホンジアジド類、o−ニトロベンジル−p−ト
ルエンスルホネートなどのo−ニトロベンジルエステル
類などが好適に用いられる。Particularly preferred among these acid generators are:
It is a compound in which the acid generated is sulfonic acid, sulfenic acid, or sulfinic acid. Specifically, onium sulfonates such as triphenylsulfonium p-toluenesulfonate and diphenyliodonium p-toluenesulfonate, phenyl p-toluenesulfonate,
Sulfonates such as 1,2,3-tri (p-toluenesulfonyl) benzene, disulfones such as diphenyldisulfone, sulfonediazides such as di (phenylsulfonyl) diazomethane and di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, o- O-nitrobenzyl esters such as nitrobenzyl-p-toluenesulfonate are preferably used.
【0018】本発明のポジ型感放射線性組成物において
は、構造単位(I)を含む樹脂A100重量部に対し、
構造単位(II)を含む樹脂Bを1〜100重量部、好
ましくは1〜60重量部、光または電子線などの放射線
により酸を発生する化合物Cを0.01〜10重量部、
好ましくは0.1〜5重量部の割合で用いられる。構造
単位(II)を含む樹脂Bの量が、この範囲よりも少な
いと、露光部と未露光部との間で十分な溶解速度変化が
得られず良好なレジストパターンが得られない。また、
構造単位(II)を含む樹脂Bの量が、この範囲よりも
多いと露光後ベークまでの引置き安定性が悪くなり、露
光と露光後ベークの時間間隔が長くなったときに十分な
解像力が得られなくなる。In the positive-type radiation-sensitive composition of the present invention, based on 100 parts by weight of the resin A containing the structural unit (I),
1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 60 parts by weight of the resin B containing the structural unit (II), 0.01 to 10 parts by weight of the compound C which generates an acid by radiation such as light or electron beam,
It is preferably used in a proportion of 0.1 to 5 parts by weight. When the amount of the resin B containing the structural unit (II) is less than this range, a sufficient change in dissolution rate cannot be obtained between the exposed portion and the unexposed portion, and a good resist pattern cannot be obtained. Also,
If the amount of the resin B containing the structural unit (II) is more than this range, the stability of the storage until the post-exposure bake becomes poor, and sufficient resolution is obtained when the time interval between the exposure and the post-exposure bake becomes long. You won't get it.
【0019】光または電子線などの放射線により酸を発
生する化合物Cの量が、この範囲よりも少ないと感度が
非常に低くなり、実用にならない。光または電子線など
の放射線により酸を発生する化合物Cの量がこの範囲よ
りも多いと、光酸発生剤によるレジスト膜の透明性の低
下により、レジストパターンが台形になり解像力の低下
を引き起こす。When the amount of the compound C which generates an acid by radiation such as light or electron beam is less than this range, the sensitivity becomes extremely low and it is not practical. If the amount of the compound C that generates an acid by radiation such as light or electron beam is larger than this range, the transparency of the resist film is reduced by the photoacid generator, and the resist pattern becomes a trapezoid, which causes a reduction in resolution.
【0020】本発明のポジ型感放射線性組成物は、通
常、これらの樹脂A、樹脂B及び光酸発生剤Cを適当な
溶媒に溶解して調製する。使用する溶媒としては、該光
酸発生剤および該樹脂に対して、十分な溶解度を持ち良
好な塗膜性を与える溶媒であれば特に制限はないが、2
−ヘキサノン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、
メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソル
ブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロ
ソルブ系溶媒、ジエチルオキサレート、ピルビン酸エチ
ル、エチル−2−ヒドロキシブチレート、エチルアセト
アセテート、酢酸ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル、酪
酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、3−メトキシプロ
ピオン酸メチルなどのエステル系溶媒、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ
エチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエー
テル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテ
ート、ジプロピレングリコールジメチルエーテルなどの
プロピレングリコール系溶媒、シクロヘキサノン、メチ
ルアミルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン系溶媒、
あるいはこれらの混合溶媒、あるいはさらに芳香族炭化
水素を添加したものなどが挙げられる。溶媒の使用割合
は、感光剤組成物中の固形分の総量に対して重量比とし
て1〜20倍の範囲であることが好ましい。The positive-working radiation-sensitive composition of the present invention is usually prepared by dissolving these resin A, resin B and photoacid generator C in a suitable solvent. The solvent to be used is not particularly limited as long as it is a solvent which has a sufficient solubility in the photo-acid generator and the resin and gives a good coating property.
-Ketone solvents such as hexanone and cyclohexanone,
Cellosolve solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethyl oxalate, ethyl pyruvate, ethyl-2-hydroxybutyrate, ethyl acetoacetate, butyl acetate, amyl acetate, ethyl butyrate, butyl butyrate. , Ester solvents such as methyl lactate, ethyl lactate, methyl 3-methoxypropionate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol Propylene glycol such as monobutyl ether acetate and dipropylene glycol dimethyl ether Le solvents, cyclohexanone, methyl amyl ketone, ketone solvents such as 2-heptanone,
Alternatively, a mixed solvent of these, or a solvent to which an aromatic hydrocarbon is further added may be used. The use ratio of the solvent is preferably in the range of 1 to 20 times as a weight ratio with respect to the total amount of solids in the photosensitizer composition.
【0021】本発明のポジ型感放射線性組成物を用いて
半導体基板上にレジストパターンを形成する場合には、
通常、上記のような溶媒に溶解した本発明のポジ型感光
性組成物を半導体基板上に塗布し、プリベーク、露光に
よるパターンの転写、露光後ベーク、現像の各工程を経
てフォトレジストとして使用することができる。半導体
基板は、通常半導体製造用基板として使用されているも
のであり、シリコン基板、ガリウムヒ素基板などであ
る。塗布には通常スピンコーターが使用され、露光に
は、高圧水銀灯の436nm、365nmの光、低圧水
銀灯の254nm、エキシマレーザーなどを光源とする
157nm、193nm、222nm、248nmの光
または電子線などが好適に用いられる。露光の際の光
は、単色光でなくブロードであってもよい。また、位相
シフト法による露光も適用可能である。When a resist pattern is formed on a semiconductor substrate using the positive-type radiation-sensitive composition of the present invention,
Usually, the positive photosensitive composition of the present invention dissolved in a solvent as described above is applied onto a semiconductor substrate and used as a photoresist through the steps of pre-baking, pattern transfer by exposure, post-exposure baking, and development. be able to. The semiconductor substrate is generally used as a substrate for manufacturing a semiconductor, and is a silicon substrate, a gallium arsenide substrate, or the like. A spin coater is usually used for coating, and 436 nm, 365 nm light of a high pressure mercury lamp, 254 nm of a low pressure mercury lamp, 157 nm, 193 nm, 222 nm, 248 nm light or an electron beam using an excimer laser as a light source is suitable for exposure. Used for. Light at the time of exposure may be broad instead of monochromatic light. Further, exposure by the phase shift method can also be applied.
【0022】本発明のポジ型フォトレジスト組成物の現
像液には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、
アンモニア水などの無機アルカリ類、エチルアミン、n
−プロピルアミンなどの第1級アミン類、ジエチルアミ
ン、ジ−n−プロピルアミンなどの第2級アミン類、ト
リエチルアミン,N,N−ジエチルメチルアミンなどの
第3級アミン類、テトラメチルアンモニウムハイドロオ
キシド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムハイ
ドロオキシドなどの第4級アンモニウム塩、もしくはこ
れにアルコール、界面活性剤などを添加したものを使用
することができる。本発明のポジ型フォトレジスト組成
物は超LSIの製造のみならず一般のIC製造用、マス
ク製造用、画像形成用、液晶画面製造用、カラーフィル
ター製造用あるいはオフセット印刷用としても有用であ
る。The developer of the positive photoresist composition of the present invention contains sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate,
Inorganic alkalis such as aqueous ammonia, ethylamine, n
Primary amines such as -propylamine, secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine, tertiary amines such as triethylamine, N, N-diethylmethylamine, tetramethylammonium hydroxide, A quaternary ammonium salt such as trimethylhydroxyethylammonium hydroxide, or a quaternary ammonium salt to which an alcohol, a surfactant or the like is added can be used. The positive photoresist composition of the present invention is useful not only for VLSI production but also for general IC production, mask production, image formation, liquid crystal screen production, color filter production or offset printing.
【0023】[0023]
【実施例】次に実施例及び合成例を挙げて本発明を更に
詳しく説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以
下の実施例により何等制約を受けるものではない。 合成例1(1−メチル−1−メトキシエチル化ポリビニ
ルフェノールの合成) 窒素導入管、攪拌機、温度計を備えた1リットルの四つ口フ
ラスコにポリビニルフェノール(重量平均分子量414
00)30gと酢酸エチル300mlとを加え、均一に
溶解させたあと、2−メトキシプロペン14.4gを加
え、ウオーターバスで40℃に加熱した。これに、36
%塩酸0.3gを加え、4時間攪拌を続けた。反応後、
この反応溶液を400mlの1%炭酸水素ナトリウム水
溶液で抽出した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウム
で乾燥後、ロータリエバポレーターで約100mlに濃
縮した。この濃縮液を1リットルのn−ヘキサンに投入し
て、ポリマーを回収した。析出したポリマーを真空乾燥
して、33.2gの1−メチル−1−メトキシエチル化
ポリビニルフェノールを得た。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Synthetic Examples, but the present invention is not limited to the following Examples without departing from the scope of the invention. Synthesis Example 1 (Synthesis of 1-methyl-1-methoxyethylated polyvinylphenol) Polyvinylphenol (weight average molecular weight 414 was added to a 1-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a thermometer.
(00) and 300 ml of ethyl acetate were added and dissolved uniformly, 14.4 g of 2-methoxypropene was added, and the mixture was heated to 40 ° C. in a water bath. In addition, 36
% Hydrochloric acid was added, and stirring was continued for 4 hours. After the reaction,
The reaction solution was extracted with 400 ml of a 1% sodium hydrogen carbonate aqueous solution. The obtained organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated to about 100 ml with a rotary evaporator. This concentrated solution was poured into 1 liter of n-hexane to recover the polymer. The precipitated polymer was vacuum dried to obtain 33.2 g of 1-methyl-1-methoxyethylated polyvinylphenol.
【0024】合成例2(1−エトキシエチル化ポリビニ
ルフェノールの合成) 窒素導入管、攪拌機、温度計を備えた1リットルの四つ口フ
ラスコにポリビニルフェノール(重量平均分子量414
00)30gと酢酸エチル300mlとを加え、均一に
溶解させたあと、エチルビニルエーテル14.4gを加
え、ウオーターバスで40℃に加熱した。これに、36
%塩酸0.3gを加え、4時間攪拌を続けた。反応後、
この反応溶液を400mlの1%炭酸水素ナトリウム水
溶液で抽出した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウム
で乾燥後、ロータリエバポレーターで約100mlに濃
縮した。この濃縮液を1リットルのn−ヘキサンに投入し
て、ポリマーを回収した。析出したポリマーを真空乾燥
して、36.1gの1−エトキシエチル化ポリビニルフ
ェノールを得た。得られたポリマーを重水素化アセトン
に溶解し、プロトンNMRスペクトルを測定したとこ
ろ、δ値6.2〜7.0の芳香族水素のシグナルとδ値
5.2〜5.5のアセタールメチン水素のシグナルとの
面積比は、14.85:1であった。Synthesis Example 2 (Synthesis of 1-Ethoxyethylated Polyvinylphenol) Polyvinylphenol (weight average molecular weight 414 was added to a 1-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer, and a thermometer.
(00) and 300 ml of ethyl acetate were added and dissolved uniformly, 14.4 g of ethyl vinyl ether was added, and the mixture was heated to 40 ° C. in a water bath. In addition, 36
% Hydrochloric acid was added, and stirring was continued for 4 hours. After the reaction,
The reaction solution was extracted with 400 ml of a 1% sodium hydrogen carbonate aqueous solution. The obtained organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated to about 100 ml with a rotary evaporator. This concentrated solution was poured into 1 liter of n-hexane to recover the polymer. The precipitated polymer was vacuum dried to obtain 36.1 g of 1-ethoxyethylated polyvinylphenol. The obtained polymer was dissolved in deuterated acetone and the proton NMR spectrum was measured. As a result, a signal of aromatic hydrogen having a δ value of 6.2 to 7.0 and acetal methine hydrogen having a δ value of 5.2 to 5.5 were obtained. The area ratio with respect to the signal was 14.85: 1.
【0025】合成例3(テトラヒドロピラニル化ポリビ
ニルフェノールの合成) 窒素導入管、攪拌機、温度計を備えた1リットルの四つ口フ
ラスコにポリビニルフェノール(重量平均分子量414
00)30gと酢酸エチル300mlとを加え、均一に
溶解させたあと、ジヒドロピラン21.0gを加え、ウ
オーターバスで40℃に加熱した。これに、36%塩酸
0.3gを加え、4時間攪拌を続けた。反応後、この反
応溶液を400mlの1%炭酸水素ナトリウム水溶液で
抽出した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥
後、ロータリエバポレーターで約100mlに濃縮し
た。この濃縮液を1リットルのn−ヘキサンに投入して、ポ
リマーを回収した。析出したポリマーを真空乾燥して、
34.3gのテトラヒドロピラニル化ポリビニルフェノ
ールを得た。得られたポリマーを重水素化アセトンに溶
解し、プロトンNMRスペクトルを測定したところ、δ
値6.2〜7.0の芳香族水素のシグナルとδ値5.2
〜5.5のアセタールメチン水素のシグナルとの面積比
は、10.81:1であった。Synthesis Example 3 (Synthesis of tetrahydropyranylated polyvinylphenol) Polyvinylphenol (weight average molecular weight 414 was added to a 1-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer and a thermometer.
(00) and 300 ml of ethyl acetate were added and dissolved uniformly, 21.0 g of dihydropyran was added, and the mixture was heated to 40 ° C. in a water bath. To this, 0.3 g of 36% hydrochloric acid was added, and stirring was continued for 4 hours. After the reaction, this reaction solution was extracted with 400 ml of a 1% sodium hydrogen carbonate aqueous solution. The obtained organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate and then concentrated to about 100 ml with a rotary evaporator. This concentrated solution was poured into 1 liter of n-hexane to recover the polymer. The precipitated polymer is vacuum dried,
34.3 g of tetrahydropyranylated polyvinylphenol was obtained. The obtained polymer was dissolved in deuterated acetone and the proton NMR spectrum was measured.
Signals of aromatic hydrogen having a value of 6.2 to 7.0 and a δ value of 5.2
The area ratio with the signal of acetal methine hydrogen of -5.5 was 10.81: 1.
【0026】合成例4(tert−ブトキシカルボニルオキ
シ化ポリビニルフェノールの合成) 窒素導入管、攪拌機、温度計を備えた1リットルの四つ口フ
ラスコにポリビニルフェノール(重量平均分子量121
00)36.05gとアセトン150mlとを加え、均
一に溶解させたあと、触媒としてN,N−ジメチルアミ
ノピリジン0.01gを加えて、ウオーターバスで40
℃に加熱した。これに、ジ−tert−ブチル−ジ−カ
ーボネート17.68gをゆっくり加え、4時間攪拌を
続けた。反応後、この反応溶液を1.5リットルのイオン交
換水に投入して、ポリマーを回収した。このポリマーを
アセトン100mlに溶解させ、1.5リットルのイオン交
換水に再沈させて、ポリマーを回収した。このポリマー
をアセトン100mlに再び溶解させ、1.5リットルのイ
オン交換水に再沈させてポリマーを回収したあと、真空
乾燥して、44.28gのtert−ブトキシカルボニ
ルオキシ化ポリビニルフェノールを得た。得られたポリ
マーをTG/DTAにより、重量減少率を求めたところ
99.7℃から215.1℃の間で19.2%の重量減
少が認められた。(TG/DTA測定条件:温度範囲3
0〜280℃、昇温速度10℃/分、窒素流量100m
l/分)Synthesis Example 4 (Synthesis of tert-butoxycarbonyloxylated polyvinylphenol) Polyvinylphenol (weight average molecular weight of 121 was added to a 1-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a stirrer and a thermometer.
00) 36.05 g and 150 ml of acetone were added and dissolved uniformly, then 0.01 g of N, N-dimethylaminopyridine was added as a catalyst, and the mixture was mixed with a water bath at 40
Heated to ° C. To this, 17.68 g of di-tert-butyl-di-carbonate was slowly added and stirring was continued for 4 hours. After the reaction, this reaction solution was poured into 1.5 liters of ion-exchanged water to collect the polymer. The polymer was dissolved in 100 ml of acetone and reprecipitated in 1.5 liter of ion-exchanged water to recover the polymer. This polymer was redissolved in 100 ml of acetone, reprecipitated in 1.5 liters of ion-exchanged water to recover the polymer, and then vacuum dried to obtain 44.28 g of tert-butoxycarbonyloxylated polyvinylphenol. When the weight loss rate of the obtained polymer was determined by TG / DTA, a weight loss of 19.2% was observed between 99.7 ° C and 215.1 ° C. (TG / DTA measurement condition: temperature range 3
0-280 ° C, heating rate 10 ° C / min, nitrogen flow rate 100m
l / min)
【0027】実施例1 合成例1で合成した樹脂0.35g、合成例4で合成し
た樹脂0.15g、光酸発生剤として、ジ(シクロヘキ
シルスルホニル)ジアゾメタン0.0175g、および
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
2.7gを混合し、レジスト感光液とした。この感光液
をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレート上
で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μmのレ
ジスト膜とした。このシリコン基板上のレジスト膜をニ
コン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA
=0.42)を用い、31.5mJ/cm2のエネルギ
ー量で露光した後、ホットプレート上で80℃、90秒
間ベークした。この後、このレジスト膜をテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1分
間現像した。この現像後に得られたレジストパターンを
走査電子顕微鏡で観察することにより解像力を評価し
た。その結果、0.26μmのライン アンドスペース
が良好な形状で解像していた。Example 1 0.35 g of the resin synthesized in Synthesis Example 1, 0.15 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, 0.0175 g of di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane as a photoacid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate. 2.7 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. This resist film on the silicon substrate is subjected to a Nikon KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA
= 0.42), and after exposing with an energy amount of 31.5 mJ / cm 2 , baking was performed on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, a 0.26 μm line and space was resolved with a good shape.
【0028】実施例2 合成例2で合成した樹脂0.35g、合成例4で合成し
た樹脂0.15g、光酸発生剤として、トリフェニルス
ルホニウム p−トルエンスルホネート0.0175
g、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート2.7gを混合し、レジスト感光液とした。こ
の感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプ
レート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75
μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上のレジス
ト膜をニコン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装
置(NA=0.42)を用い、24.5mJ/cm2の
エネルギー量で露光した後、ホットプレート上で80
℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水
溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジスト
パターンを走査電子顕微鏡で観察することにより解像力
を評価した。その結果、0.26μmのラインアンド
スペースが良好な形状で解像していた。Example 2 0.35 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.15 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, and triphenylsulfonium p-toluenesulfonate 0.0175 as a photoacid generator.
g and propylene glycol monomethyl ether acetate 2.7 g were mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to give a film thickness of 0.75.
The resist film has a thickness of μm. The resist film on the silicon substrate was exposed with a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation at an energy amount of 24.5 mJ / cm 2 , and then 80 on a hot plate.
It was baked at 90 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, 0.26 μm line and
The space was well resolved.
【0029】実施例3 合成例2で合成した樹脂0.40g、合成例4で合成し
た樹脂0.10g、光酸発生剤として、トリフェニルス
ルホニウム p−トルエンスルホネート0.0175
g、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート2.7gを混合し、レジスト感光液とした。こ
の感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプ
レート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75
μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上のレジス
ト膜をニコン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装
置(NA=0.42)を用い、17.5mJ/cm2の
エネルギー量で露光した後、ホットプレート上で80
℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水
溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジスト
パターンを走査電子顕微鏡で観察することにより解像力
を評価した。その結果、0.26μmのラインアンド
スペースが良好な形状で解像していた。Example 3 0.40 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.10 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, and triphenylsulfonium p-toluenesulfonate 0.0175 as a photoacid generator.
g and propylene glycol monomethyl ether acetate 2.7 g were mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to give a film thickness of 0.75.
The resist film has a thickness of μm. The resist film on this silicon substrate was exposed with an energy amount of 17.5 mJ / cm 2 by using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation, and then 80 on a hot plate.
It was baked at 90 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, 0.26 μm line and
The space was well resolved.
【0030】実施例4 合成例2で合成した樹脂0.45g、合成例4で合成し
た樹脂0.05g、光酸発生剤として、トリフェニルス
ルホニウム p−トルエンスルホネート0.0175
g、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート2.7gを混合し、レジスト感光液とした。こ
の感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプ
レート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75
μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上のレジス
ト膜をニコン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装
置(NA=0.42)を用い、13.5mJ/cm2の
エネルギー量で露光した後、ホットプレート上で80
℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水
溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジスト
パターンを走査電子顕微鏡で観察することにより解像力
を評価した。その結果、0.26μmのラインアンド
スペースが良好な形状で解像していた。Example 4 0.45 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.05 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, and triphenylsulfonium p-toluenesulfonate 0.0175 as a photoacid generator.
g and propylene glycol monomethyl ether acetate 2.7 g were mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to give a film thickness of 0.75.
The resist film has a thickness of μm. The resist film on the silicon substrate was exposed with an energy amount of 13.5 mJ / cm 2 using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation, and then 80 on a hot plate.
It was baked at 90 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, 0.26 μm line and
The space was well resolved.
【0031】実施例5 合成例2で合成した樹脂0.35g、合成例4で合成し
た樹脂0.15g、光酸発生剤として、ジ(シクロヘキ
シルスルホニル)ジアゾメタン0.0035g、および
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
2.7gを混合し、レジスト感光液とした。この感光液
をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレート上
で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μmのレ
ジスト膜とした。このシリコン基板上のレジスト膜をニ
コン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA
=0.42)を用い、27.5mJ/cm2のエネルギ
ー量で露光した後、ホットプレート上で80℃、90秒
間ベークした。この後、このレジスト膜をテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1分
間現像した。この現像後に得られたレジストパターンを
走査電子顕微鏡で観察することにより解像力を評価し
た。その結果、0.28μmのライン アンドスペース
が良好な形状で解像していた。Example 5 0.35 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.15 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, 0.0035 g of di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane as a photoacid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate. 2.7 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. This resist film on the silicon substrate is subjected to a Nikon KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA
= 0.42), and exposed at an energy amount of 27.5 mJ / cm 2 , and then baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, the line and space of 0.28 μm was resolved with a good shape.
【0032】実施例6 合成例2で合成した樹脂0.35g、合成例4で合成し
た樹脂0.15g、光酸発生剤として、ジ(シクロヘキ
シルスルホニル)ジアゾメタン0.0175g、および
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
2.7gを混合し、レジスト感光液とした。この感光液
をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレート上
で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μmのレ
ジスト膜とした。このシリコン基板上のレジスト膜をニ
コン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA
=0.42)を用い、13.0mJ/cm2のエネルギ
ー量で露光した後、ホットプレート上で80℃、90秒
間ベークした。この後、このレジスト膜をテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1分
間現像した。この現像後に得られたレジストパターンを
走査電子顕微鏡で観察することにより解像力を評価し
た。その結果、0.30μmのライン アンドスペース
が良好な形状で解像していた。Example 6 0.35 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.15 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, 0.0175 g of di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane as a photoacid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate. 2.7 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. This resist film on the silicon substrate is subjected to a Nikon KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA
= 0.42), and after exposing with an energy amount of 13.0 mJ / cm 2 , baking was performed on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, the line and space of 0.30 μm was resolved with a good shape.
【0033】実施例7 合成例2で合成した樹脂0.45g、合成例4で合成し
た樹脂0.05g、光酸発生剤として、ジ(シクロヘキ
シルスルホニル)ジアゾメタン0.0035g、および
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
2.7gを混合し、レジスト感光液とした。この感光液
をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレート上
で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μmのレ
ジスト膜とした。このシリコン基板上のレジスト膜をニ
コン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA
=0.42)を用い、17.5mJ/cm2のエネルギ
ー量で露光した後、ホットプレート上で80℃、90秒
間ベークした。この後、このレジスト膜をテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1分
間現像した。この現像後に得られたレジストパターンを
走査電子顕微鏡で観察することにより解像力を評価し
た。その結果、0.28μmのライン アンドスペース
が良好な形状で解像していた。Example 7 0.45 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.05 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, 0.0035 g of di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane as a photoacid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate. 2.7 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. This resist film on the silicon substrate is subjected to a Nikon KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA
= 0.42), and after exposing with an energy amount of 17.5 mJ / cm 2 , baking was performed on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, the line and space of 0.28 μm was resolved with a good shape.
【0034】実施例8 合成例2で合成した樹脂0.45g、合成例4で合成し
た樹脂0.05g、光酸発生剤として、ジ(シクロヘキ
シルスルホニル)ジアゾメタン0.0175g、および
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
2.7gを混合し、レジスト感光液とした。この感光液
をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプレート上
で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75μmのレ
ジスト膜とした。このシリコン基板上のレジスト膜をニ
コン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置(NA
=0.42)を用い、17.5mJ/cm2のエネルギ
ー量で露光した後、ホットプレート上で80℃、90秒
間ベークした。この後、このレジスト膜をテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液で1分
間現像した。この現像後に得られたレジストパターンを
走査電子顕微鏡で観察することにより解像力を評価し
た。その結果、0.30μmのライン アンドスペース
が良好な形状で解像していた。Example 8 0.45 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2, 0.05 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, 0.0175 g of di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane as a photoacid generator, and propylene glycol monomethyl ether acetate. 2.7 g was mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. This resist film on the silicon substrate is subjected to a Nikon KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA
= 0.42), and after exposing with an energy amount of 17.5 mJ / cm 2 , baking was performed on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, the line and space of 0.30 μm was resolved with a good shape.
【0035】実施例9 合成例3で合成した樹脂0.45g、合成例4で合成し
た樹脂0.05g、光酸発生剤として、トリフェニルス
ルホニウム p−トルエンスルホネート0.0175
g、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート2.7gを混合し、レジスト感光液とした。こ
の感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプ
レート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75
μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上のレジス
ト膜をニコン社製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装
置(NA=0.42)を用い、13.5mJ/cm2の
エネルギー量で露光した後、ホットプレート上で80
℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水
溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジスト
パターンを走査電子顕微鏡で観察することにより解像力
を評価した。その結果、0.26μmのラインアンド
スペースが良好な形状で解像していた。Example 9 0.45 g of the resin synthesized in Synthesis Example 3, 0.05 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4, and triphenylsulfonium p-toluenesulfonate 0.0175 as a photoacid generator.
g and propylene glycol monomethyl ether acetate 2.7 g were mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to give a film thickness of 0.75.
The resist film has a thickness of μm. The resist film on the silicon substrate was exposed with an energy amount of 13.5 mJ / cm 2 using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation, and then 80 on a hot plate.
It was baked at 90 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, 0.26 μm line and
The space was well resolved.
【0036】実施例10 実施例4で使用したレジスト感光液をシリコン基板上に
スピンコートし、ホットプレート上で120℃、90秒
間ベークし、膜厚0.75μmのレジスト膜とした。こ
のシリコン基板上のレジスト膜をニコン社製KrFエキ
シマレーザ縮小投影露光装置(NA=0.42)を用
い、34.5mJ/cm2のエネルギー量で露光した
後、10ppbのアンモニアを含む空気中で1時間放置
した。その後、ホットプレート上で80℃、90秒間ベ
ークし、このレジスト膜をテトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド2.38重量%水溶液で1分間現像した。こ
の現像後に得られたレジストパターンを走査電子顕微鏡
で観察することにより解像力を評価した。その結果、実
施例4と同じ形状のレジストパターンが得られた。Example 10 The resist photosensitive solution used in Example 4 was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.75 μm. The resist film on this silicon substrate was exposed with an energy amount of 34.5 mJ / cm 2 using a KrF excimer laser reduction projection exposure apparatus (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation, and then in air containing 10 ppb ammonia. It was left for 1 hour. After that, the resist film was baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds, and this resist film was developed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, a resist pattern having the same shape as in Example 4 was obtained.
【0037】比較例1 合成例1で合成した樹脂1.0g、光酸発生剤として、
ジ(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン0.01
75gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート5.9gを混合し、レジスト感光液とした。
この感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホット
プレート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.7
5μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上のレジ
スト膜をニコン製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装
置(NA=0.42)を用い、28mJ/cm2のエネ
ルギー量で露光した後、ホットプレート上で80℃、9
0秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液で
1分間現像した。この現像後に得られたレジストパター
ンを走査電子顕微鏡で観察することにより解像力を評価
した。その結果、0.50μmのライン アンド スペ
ースまでしか良好な形状で解像せず、これより小さいパ
ターンは残膜率が著しく低くなっていた。Comparative Example 1 1.0 g of the resin synthesized in Synthesis Example 1 was used as a photo-acid generator.
Di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane 0.01
75 g and 5.9 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed to obtain a resist photosensitive solution.
This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to give a film thickness of 0.7.
The resist film has a thickness of 5 μm. The resist film on the silicon substrate was exposed with an energy amount of 28 mJ / cm 2 by using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon, and then exposed on a hot plate at 80 ° C. for 9 hours.
Bake for 0 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, a good shape was resolved only up to a line and space of 0.50 μm, and a pattern smaller than this had a significantly low residual film rate.
【0038】比較例2 合成例2で合成した樹脂1.0g、光酸発生剤として、
トリフェニルスルホニウム p−トルエンスルホネート
0.007gおよびプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート5.9gを混合し、レジスト感光液と
した。この感光液をシリコン基板上にスピンコートし、
ホットプレート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚
0.75μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上
のレジスト膜をニコン製KrFエキシマレーザ縮小投影
露光装置(NA=0.42)を用い、15mJ/cm2
のエネルギー量で露光した後、ホットプレート上で80
℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水
溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジスト
パターンを走査電子顕微鏡で観察することにより解像力
を評価した。その結果、0.40μmのライン アンド
スペースまでしか良好な形状で解像せず、これより小
さいパターンは残膜率が著しく低くなっていた。Comparative Example 2 1.0 g of the resin synthesized in Synthesis Example 2 was used as a photoacid generator.
Triphenylsulfonium p-toluenesulfonate 0.007 g and propylene glycol monomethyl ether acetate 5.9 g were mixed to obtain a resist photosensitive solution. Spin coating this photosensitive solution on a silicon substrate,
The resist film was baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on this silicon substrate was exposed to 15 mJ / cm 2 using a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42).
On the hot plate after exposure with 80
It was baked at 90 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, a good shape was resolved only up to a line and space of 0.40 μm, and a pattern smaller than this had a significantly low residual film rate.
【0039】比較例3 合成例1で合成した樹脂1.0g、光酸発生剤として、
ジ(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン0.00
7gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート5.9gを混合し、レジスト感光液とした。こ
の感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホットプ
レート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚0.75
μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上のレジス
ト膜をニコン製KrFエキシマレーザ縮小投影露光装置
(NA=0.42)を用い、11.5mJ/cm2のエ
ネルギー量で露光した後、ホットプレート上で80℃、
90秒間ベークした。この後、このレジスト膜をテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%水溶液
で1分間現像した。この現像後に得られたレジストパタ
ーンを走査電子顕微鏡で観察することにより解像力を評
価した。その結果、0.40μmのライン アンド ス
ペースまでしか良好な形状で解像せず、これより小さい
パターンは残膜率が著しく低くなっていた。Comparative Example 3 1.0 g of the resin synthesized in Synthesis Example 1 was used as a photo-acid generator.
Di (cyclohexylsulfonyl) diazomethane 0.00
7 g and 5.9 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed to obtain a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to give a film thickness of 0.75.
The resist film has a thickness of μm. The resist film on the silicon substrate was exposed with an energy amount of 11.5 mJ / cm 2 using a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42), and then on a hot plate at 80 ° C.
Bake for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, a good shape was resolved only up to a line and space of 0.40 μm, and a pattern smaller than this had a significantly low residual film rate.
【0040】比較例4 合成例3で合成した樹脂1.0g、光酸発生剤として、
トリフェニルスルホニウム p−トルエンスルホネート
0.007gおよびプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート5.9gを混合し、レジスト感光液と
した。この感光液をシリコン基板上にスピンコートし、
ホットプレート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚
0.75μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上
のレジスト膜をニコン製KrFエキシマレーザ縮小投影
露光装置(NA=0.42)を用い、10.5mJ/c
m2のエネルギー量で露光した後、ホットプレート上で
80℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜
をテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量
%水溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジ
ストパターンを走査電子顕微鏡で観察することにより解
像力を評価した。その結果、0.55μmのライン ア
ンド スペースまでしか良好な形状で解像せず、これよ
り小さいパターンは残膜率が著しく低くなっていた。Comparative Example 4 1.0 g of the resin synthesized in Synthesis Example 3 was used as a photo-acid generator.
Triphenylsulfonium p-toluenesulfonate 0.007 g and propylene glycol monomethyl ether acetate 5.9 g were mixed to obtain a resist photosensitive solution. Spin coating this photosensitive solution on a silicon substrate,
The resist film was baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on this silicon substrate was set to 10.5 mJ / c by using a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42).
After exposure with an energy amount of m 2 , the film was baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, a good shape was resolved only up to a line and space of 0.55 μm, and a pattern smaller than this had a significantly low residual film rate.
【0041】比較例5 合成例4で合成した樹脂1.0g、光酸発生剤として、
トリフェニルスルホニウム p−トルエンスルホネート
0.07gおよびプロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート4.6gを混合し、レジスト感光液とし
た。この感光液をシリコン基板上にスピンコートし、ホ
ットプレート上で120℃、90秒間ベークし、膜厚
0.75μmのレジスト膜とした。このシリコン基板上
のレジスト膜をニコン製KrFエキシマレーザ縮小投影
露光装置(NA=0.42)を用い、100mJ/cm
2のエネルギー量で露光した後、ホットプレート上で8
0℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜を
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量%
水溶液で1分間現像した。しかし現像後にレジストパタ
ーンは得られなかった。Comparative Example 5 1.0 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4 was used as a photo-acid generator.
Triphenylsulfonium p-toluenesulfonate (0.07 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (4.6 g) were mixed to prepare a resist photosensitive solution. This photosensitive solution was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a film thickness of 0.75 μm. The resist film on this silicon substrate is 100 mJ / cm 2 using a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42).
8 on hot plate after exposure with 2 energy
It was baked at 0 ° C. for 90 seconds. After that, the resist film was covered with 2.38% by weight of tetramethylammonium hydroxide.
It was developed with an aqueous solution for 1 minute. However, no resist pattern was obtained after development.
【0042】比較例6 合成例4で合成した樹脂1.0g、光酸発生剤として、
トリフェニルスルホニウム トリフロロメタンスルホネ
ート0.07gおよびプロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテート4.6gを混合し、レジスト感光液
とした。この感光液をシリコン基板上にスピンコート
し、ホットプレート上で120℃、90秒間ベークし、
膜厚0.75μmのレジスト膜とした。このシリコン基
板上のレジスト膜をニコン製KrFエキシマレーザ縮小
投影露光装置(NA=0.42)を用い、25mJ/c
m2のエネルギー量で露光した後、ホットプレート上で
80℃、90秒間ベークした。この後、このレジスト膜
をテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38重量
%水溶液で1分間現像した。この現像後に得られたレジ
ストパターンを走査電子顕微鏡で観察することにより解
像力を評価した。その結果、0.40μmのライン ア
ンド スペースまで解像したが、パターン形状はレジス
ト上部がひさしの様に突き出た形状となり不良であっ
た。Comparative Example 6 1.0 g of the resin synthesized in Synthesis Example 4 was used as a photoacid generator.
Triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate (0.07 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (4.6 g) were mixed to prepare a resist photosensitive solution. This photosensitive solution is spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds,
A resist film having a film thickness of 0.75 μm was used. The resist film on this silicon substrate was 25 mJ / c using a NiF KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42).
After exposure with an energy amount of m 2 , the film was baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds. Thereafter, the resist film was developed with a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 1 minute. The resolution was evaluated by observing the resist pattern obtained after this development with a scanning electron microscope. As a result, the line and space of 0.40 μm was resolved, but the pattern shape was unsatisfactory because the upper part of the resist was projected like a canopy.
【0043】比較例7 比較例4で使用したレジスト感光液をシリコン基板上に
スピンコートし、ホットプレート上で120℃、90秒
間ベークし、膜厚0.75μmのレジスト膜とした。こ
のシリコン基板上のレジスト膜をニコン社製KrFエキ
シマレーザ縮小投影露光装置(NA=0.42)を用
い、88mJ/cm2のエネルギー量で露光した後、1
0ppbのアンモニアを含む空気中で1時間放置した。
その後、ホットプレート上で80℃、90秒間ベークし
このレジスト膜をテトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド2.38重量%水溶液で1分間現像した。しかし現像
後にレジストパターンは得られなかった。Comparative Example 7 The resist photosensitive solution used in Comparative Example 4 was spin-coated on a silicon substrate and baked on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 0.75 μm. The resist film on this silicon substrate was exposed with an energy amount of 88 mJ / cm 2 using a KrF excimer laser reduction projection exposure device (NA = 0.42) manufactured by Nikon Corporation, and then 1
It was left in the air containing 0 ppb of ammonia for 1 hour.
Then, the resist film was baked on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds, and this resist film was developed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute. However, no resist pattern was obtained after development.
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明のポジ型感放射線性組成物は、構
造単位を異にする2種類の樹脂を使用することにより、
高解像力を保持しながら、従来化学増幅型ポジ型フォト
レジストの欠点とされる露光と露光後のベークとの間の
引き置き時間に対する安定性も良好であるので、高集積
度LSIの製造はもちろんのことその他の画像形成用と
して極めて有用である。The positive-type radiation-sensitive composition of the present invention uses two kinds of resins having different structural units,
While maintaining high resolution, the stability against the delay time between exposure and baking after exposure, which has been a drawback of the conventional chemically amplified positive photoresist, is also good, so that it is of course possible to manufacture highly integrated LSIs. That is, it is extremely useful for other image formation.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 淳 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 田中 由紀 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Jun Fujita 1000 Kamoshida-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsubishi Chemical Corporation Yokohama Research Institute (72) Inventor Yuki 1000 Kamoshida-cho, Aoba-ku, Yokohama, Kanagawa Mitsubishi Chemical Co., Ltd. Yokohama Research Institute
Claims (8)
(II)を含む樹脂Bおよび光または電子線などの放射
線により酸を発生する化合物Cを主成分として含有する
ことを特徴とするポジ型感放射線性組成物。 【化1】 (上記式中、R1、R2、R3、R7、R8、及びR9は水素
原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、R4及び
R5は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表わ
し、R6及びR10は炭素数1〜10のアルキル基を表わ
す。また、R4とR5あるいはR4とR6とが互いに結合し
て、炭素数3〜10の環を形成していてもよい。)1. A resin containing a structural unit (I), a resin B containing a structural unit (II), and a compound C which generates an acid by radiation such as light or electron beam as main components. Positive radiation-sensitive composition. Embedded image (In the above formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 7 , R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or 1 carbon atom. And R 6 and R 10 each represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 and R 5 or R 4 and R 6 are bonded to each other to form an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms. May form a ring.)
ビニルフェノールの水酸基の一部を式(III)で表わ
される保護基で保護されたものであることを特徴とする
請求項1記載のポジ型感放射線性組成物。 【化2】 (式中、R4、R5及びR6は請求項1に記載の定義と同
義である。)2. The resin A containing the structural unit (I) is obtained by protecting a part of the hydroxyl groups of polyvinylphenol with a protecting group represented by the formula (III). Positive radiation sensitive composition of. Embedded image (In the formula, R 4 , R 5 and R 6 have the same meaning as defined in claim 1.)
ビニルフェノールの水酸基の一部を式(IV)で表わさ
れる保護基で保護されたものであることを特徴とする請
求項1記載のポジ型感放射線性組成物。 【化3】 −CO−OR10 ・・・・(IV) (式中、R10は請求項1に記載の定義と同義である。)3. The resin B containing the structural unit (II) is a resin in which a part of the hydroxyl groups of polyvinylphenol is protected with a protecting group represented by the formula (IV). Positive radiation sensitive composition of. Embedded image wherein —CO—OR 10 ... (IV) (wherein R 10 has the same meaning as defined in claim 1)
て、R4が炭素数1〜10のアルキル基であり、R5が水
素原子であることを特徴とする請求項1記載のポジ型感
放射線性組成物。4. The positive type according to claim 1, wherein in the resin A containing the structural unit (I), R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and R 5 is a hydrogen atom. Radiation-sensitive composition.
トンNMRスペクトルで芳香族水素に由来するδ値6.
0から7.2までのピーク面積と、アセタール基の水素
に由来するδ値5.0から5.6までのピーク面積との
比が8:1以上40:1以下であることを特徴とする請
求項4記載のポジ型感放射線性組成物。5. The resin A containing the structural unit (I) has a δ value of 6. derived from aromatic hydrogen in a proton NMR spectrum.
The ratio of the peak area of 0 to 7.2 and the peak area of δ value 5.0 to 5.6 derived from hydrogen of acetal group is 8: 1 or more and 40: 1 or less. The positive-type radiation-sensitive composition according to claim 4.
量部に対し、該構造単位(II)を含む樹脂Bを1〜6
0重量部、該光または電子線などの放射線により酸を発
生する化合物Cを0.1〜5重量部含むことを特徴とす
る請求項1記載のポジ型感放射線性組成物。6. 1 to 6 parts of a resin B containing the structural unit (II) relative to 100 parts by weight of a resin A containing the structural unit (I).
The positive-working radiation-sensitive composition according to claim 1, which comprises 0 to 5 parts by weight of 0.1 to 5 parts by weight of the compound C which generates an acid when exposed to radiation such as light or an electron beam.
ポリビニルフェノールのポリスチレン換算重量平均分子
量が、7,000以上60,000以下であることを特
徴とする請求項2記載のポジ型感放射線性組成物。7. The positive feeling according to claim 2, wherein the polystyrene reduced weight average molecular weight of polyvinylphenol which gives the resin A containing the structural unit (I) is 7,000 or more and 60,000 or less. Radioactive composition.
るポリビニルフェノールのポリスチレン換算重量平均分
子量が、1,000以上60,000以下であることを
特徴とする請求項3記載のポジ型感放射線性組成物。8. The positive feeling according to claim 3, wherein the polystyrene reduced weight average molecular weight of polyvinylphenol which gives the resin B containing the structural unit (II) is 1,000 or more and 60,000 or less. Radioactive composition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7350719A JPH09179301A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Positive radiation-sensitive composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7350719A JPH09179301A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Positive radiation-sensitive composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179301A true JPH09179301A (en) | 1997-07-11 |
Family
ID=18412392
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7350719A Pending JPH09179301A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Positive radiation-sensitive composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09179301A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444394B1 (en) | 1999-03-18 | 2002-09-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive-working photoresist composition |
| US6660455B2 (en) | 2000-03-22 | 2003-12-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern formation material, pattern formation method, and exposure mask fabrication method |
| WO2004040377A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Chemical-amplification positive-working photoresist composition |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP7350719A patent/JPH09179301A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444394B1 (en) | 1999-03-18 | 2002-09-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive-working photoresist composition |
| US6677103B2 (en) | 1999-03-18 | 2004-01-13 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive-working photoresist composition |
| US6660455B2 (en) | 2000-03-22 | 2003-12-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern formation material, pattern formation method, and exposure mask fabrication method |
| WO2004040377A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Chemical-amplification positive-working photoresist composition |
| JP2004151486A (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Chemically amplification type positive resist composition |
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